(57)【要約】【課題】センサヘッドを測定対象面上で走査させるタイプの磁気共鳴装置であって、開放面に静磁場を発生させるオープンタイプの磁気共鳴装置において、測定対象に深く高周波磁場を入り込ませることができ、かつ高周波磁場発生コイルの精度がよく、空間的分解能に優れた磁気共鳴装置を提供する。【解決手段】  コイルの電導路が長軸状に形成された、高周波磁場発生コイル６を磁石２１ａと磁石２１ｂとの間に備えていると共に、プリント配線で形成した受信コイル８を基板８０上に備えている。高周波磁場発生コイル６は、立体的に構成したプリントインダクタで構成されている。また、受信コイル８の直径は、周波磁場発生コイル６を磁石２１ａと磁石２１ｂとの隙間より広く形成されている。  【選択図】図２
2007082931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放面に静磁場を発生させる空隙を有する静磁場発生部と、
らせん状の電導路を長軸状に形成した、高周波磁場を発生させる高周波磁場発生コイルと、
測定対象から発生した核磁気共鳴信号を受信する受信コイルと、を有するセンサヘッドを備えた磁気共鳴装置であって、
前記受信コイルは、平面状に形成されており、前記高周波磁場発生コイルの軸方向の位置に近接して配置されている、
磁気共鳴装置。
【請求項２】
前記静磁場発生部は、前記平面状に形成した受信コイルは、前記空隙を中心として設けられ、かつ、前記受信コイルの直径は、前記空隙よりも広く形成されている、
請求項１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項３】
前記静磁場発生部は、
円柱状の磁石と、
これを両側から挟みこむようにして、隔離して設けた一対のヨークを備え、
前記平面状に形成した受信コイルは、前記一対のヨーク間の空隙を中心として設けられ、かつ、前記受信コイルの直径は、前記空隙よりも広く形成されている、
請求項１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項４】
前記受信コイルは、プリント配線により平面状に形成されたプリントインダクタである、
請求項１〜３のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
【請求項５】
らせん状の電導路を長軸状に形成した、高周波磁場を発生させる高周波磁場発生コイルと、
測定対象から発生した核磁気共鳴信号を平面状に形成した受信コイルと、を備え、
前記受信コイルは、前記高周波磁場発生コイルの軸方向に近接して配置されている、
磁気共鳴装置用のセンサヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開放面に静磁場を発生させるオープンタイプの磁気共鳴装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、核磁気共鳴現象を利用して、測定対象、例えば人体の水や脂肪の分布を画像化する磁気共鳴装置が実用化され、医療現場等に応用されている。係る核磁気共鳴現象は、測定対象に対して静磁場とラジオ波（高周波磁場）を照射することで生じる核磁気共鳴信号を取得して、特定の原子の密度を画像化するものである。そして、この共鳴を生じさせるための高周波磁場の周波数の条件は、静磁場の磁束密度をＢとして、ｆ＝（γ／２π）Ｂと表される。定数γの値は、個々の原子によって定まっており、例えば水素原子であれば、４２．５６ＭＨｚ／Ｔ（テスラ）である。測定対象中の原子が、この高周波磁場の条件を満たす環境に置かれると、係る磁気共鳴現象が生じて、核磁気共鳴信号を取得できる。この関係式から分かるように、特定の静的な磁束密度を有する部位には、特定の周波数を与えたときのみでなければ、核磁気共鳴現象が生じないようになっている。前述の磁束密度の分布が予め分かっているとすると、一定の磁束密度を有する部位を特定できる。そして、磁束密度が既知である特定の部位に対し、適切な周波数の高周波磁場を与えれば、前記核磁気共鳴信号を取得することができ、その部位の原子密度分布を求めることができる。
【０００３】
したがって、測定対象の深さ方向に対し、磁束密度に変化を持たせると、磁束密度の差異により、原子が前記核磁気共鳴信号を発生しうる部位を特定することができる。そして、前記高周波磁場の周波数を変化させることにより、磁束密度の値に対応する部位に応じた原子密度分布を測定対象の深さ方向について求めることができる。さらに、測定対象の表面全体を走査することにより、全体として空間的な原子分布を得ることができる。
【０００４】
このような磁気共鳴装置において、医療現場においては、患者の圧迫感を防ぐため、開放面に静磁場を発生させるオープンタイプの磁気共鳴装置が開示されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
また、センサヘッドを用いて磁気検出信号を検出する磁気共鳴装置が実用化されている。
また、磁気共鳴装置に用いる高周波磁場発生コイルとして、一般的には、エナメル線を巻いた空芯コイルで形成することが行われている。また、このような高周波磁場発生コイルとして、核磁気共鳴信号を受信する受信コイルの役割を兼ね備えているものが実用化されている。
また、高周波磁場発生コイルおよび受信コイルとして、プリント基板上に平面コイルを形成したものが実用化されている（例えば、ＮＭＲ−ＭＯＵＳＥ（商標））。
さらに、特許文献３等には、照射用コイルと受信用コイルが別にして設けた磁気共鳴装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２７７６３号公報
【特許文献２】特開２００５−０９５４７９号公報
【特許文献３】特開２００２−１５３４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、磁気共鳴装置に用いる高周波磁場発生コイルとして、円形状の空芯コイルで形成すればコイル軸方向へ磁場が発生するので、測定対象の奥へ磁場を挿入でき、測定対象の深い点で核磁気共鳴信号を取得できるメリットがある反面、照射用コイルと受信用コイルを兼ね備えた場合には、受信感度はよくないという問題点があった。
また、プリント基板上に平面コイルを形成した場合には、そのコイルの極表面上に磁場が発生し、測定対象の深い点で核磁気共鳴信号を取得できないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、開放面に静磁場を発生させるオープンタイプの磁気共鳴装置において、測定対象の深い点から共鳴信号を得ることができ、核磁気共鳴信号を高感度に取得できる磁気共鳴装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下の通り構成している。
【０００８】
（１）本発明は、
開放面に静磁場を発生させる空隙を有する静磁場発生部と、
らせん状の電導路を長軸状に形成した、高周波磁場を発生させる高周波磁場発生コイルと、
測定対象から発生した核磁気共鳴信号を受信する受信コイルと、を有するセンサヘッドを備えた磁気共鳴装置であって、
前記受信コイルは、平面状に形成されており、前記高周波磁場発生コイルの軸方向の位置に近接して配置されている、
磁気共鳴装置であることを特徴とする。
【０００９】
このように構成すれば、高周波磁場発生コイルは、らせん状の電導路が長軸状に形成されているので、コイル軸方向へ延びる磁場を発生させることができる。したがって、測定対象の奥へ磁場を挿入でき、測定対象の深い点で核磁気共鳴信号を発生させ、これを受信コイルから電気信号として取得できる。
また、高周波磁場発生コイルと別個に設けられた受信コイルは、平面状に形成されているから、測定対象の共鳴点から放射的に拡散する核磁気共鳴信号を、平面状に幅広く捕らえることができるので、能率よく核磁気共鳴信号を電圧に変換できる。したがって、受信感度を向上させることができる。
さらに、受信コイルは、高周波磁場発生コイルの軸方向に近接して配置されているので、高周波磁場発生コイルにより、測定対象の深い点に発生した核磁気共鳴信号を効率よく取得できる。
なお、高周波磁場発生コイルは、らせん状の電導路が長軸状に形成されていれば良く、例えば、立体的に形成したプリントインダクタであっても良い。
【００１０】
（２）本発明は、
前記静磁場発生部は、前記平面状に形成した受信コイルは、前記空隙を中心として設けられ、かつ、前記受信コイルの直径は、前記空隙よりも広く形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成すれば、受信コイルは、広く形成することが可能であるので、（１）の構成よりも増して、受信コイルは、測定対象の表面から広く核磁気共鳴信号を捕らえ、これを電圧に変換できる。
一方、従来、磁気共鳴装置のセンサヘッド部は、一般的に高周波磁場コイルを一対の磁石の間に挿入し、かつ受信コイルと兼ね備えて構成することが行われているが、このようにすれば、磁石の間隔に制限され、受信コイルを広く取ることができない。仮に、一般的には、高周波磁場コイルを平面コイルとして、受信コイルと兼ね備えた場合には、前述の通り、そのコイルの平面上に磁場が発生し、測定対象の深い点で核磁気共鳴信号を取得できないという問題があった。
なお、本発明の「空隙」は、磁気回路から磁場を漏洩させる空隙を指す。この空隙部分を固定する部材、例えば非磁性体等が挿入されていても、磁場を磁気回路から漏洩させることに変わりなく、「空隙」に含まれるものとする。後述（３）の構成においてヨーク間に非磁性体が挿入されている構成でも同様である。
【００１２】
（３）本発明は、
前記静磁場発生部は、
円柱状の磁石と、
これを両側から挟みこむようにして、隔離して設けた一対のヨークを備え、
前記平面状に形成した受信コイルは、前記一対のヨーク間の空隙を中心として設けられ、かつ、前記受信コイルの直径は、前記空隙よりも広く形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、前述の特許文献２のような円柱状の磁石を有する磁気共鳴装置の構成において、（２）と同様の効果を奏する。
【００１４】
（４）本発明は、
前記受信コイルは、プリント配線により平面状に形成されたプリントインダクタであることを特徴とする。
【００１５】
このように構成すれば、精度の高い受信コイルを容易に製造できる。
【００１６】
（５）本発明は、
らせん状の電導路を長軸状に形成した、高周波磁場を発生させる高周波磁場発生コイルと、
測定対象から発生した核磁気共鳴信号を平面状に形成した受信コイルと、を備え、
前記受信コイルは、前記高周波磁場発生コイルの軸方向に近接して配置されている、
磁気共鳴装置用のセンサヘッドであることを特徴とする。
【００１７】
このように構成すれば、本発明のセンサヘッドを磁気共鳴装置に使用した場合に（１）と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
（Ａ）測定対象の深い点で核磁気共鳴信号を発生させ、これを取得できる。
（Ｂ）核磁気共鳴信号を、平面状に幅広く捕らえることができるので、能率よく核磁気共鳴信号を電圧に変換できる。したがって、受信感度を向上させることができる。
（Ｃ）受信コイルは、高周波磁場発生コイルの軸方向に近接して配置されているので、高周波磁場発生コイルにより、測定対象の深い点に発生した核磁気共鳴信号を効率よく取得できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１、図２を用いて、本実施形態の磁気共鳴装置の機械的構成を説明する。まず、図１を用いて本実施形態の磁気共鳴装置全体の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態である磁気共鳴装置の外観構成図である。なお、磁石２１ａ、２１ｂの形状は概念的に表しており、実際には図２の形状となっている（詳細は後述する。）。
図１のように、磁気共鳴装置１は、ガイドレール２５上を移動可能なセンサヘッド２と、測定対象１００を載せる測定対象支持台３とを有している。
センサヘッド２は、ヨーク２２と一対の永久磁石２１ａ、２１ｂとを有し、これら全体としてＵ字形状に形成することにより、１周の磁気回路が形成された静磁場発生部２０と、高周波磁場を発生させる高周波磁場発生コイル６（ＲＦコイル（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）とも呼ぶ。）とを備えている。また、センサヘッド２は、公知の手段によりセンサヘッド２を支持するセンサヘッド支持部２４を備えており、センサヘッド支持部２４は、静磁場発生部２０と高周波磁場発生コイル６とを吊下げて支持している。
【００２０】
ここで、同じく図１を用いて本実施形態の磁気共鳴装置の座標系および位置関係について簡単に説明する。図１に示すように、座標系はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直交座標系で定義している。Ｚ軸は、測定対象１００の長手方向であり、前述の通り、ガイドレール２５に沿って、センサヘッド２が移動する方向である。Ｙ軸はＺ軸に直交し、測定対象１００との遠近方向である。Ｘ軸は、これらＹ軸、Ｚ軸に直交し、センサヘッド２を支える背面部分近傍の装置奥側の面１０３から、装置手前側の面１０２へ向かう方向である。なお、面１０２、１０３は、以下、いずれもセンサヘッドの表面を示すものとする。また、底面１０１は、センサヘッドの底面を示している。
【００２１】
次に、図１と座標系Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を用いて、磁石２１ａ、２１ｂおよびガイドレール２５について説明する。磁石２１ａ、２１ｂは、測定対象１００に対向するセンサヘッドの底面１０１に直交する方向（Ｙ軸方向）に両磁極を有し、測定対象１００に対し静磁場を発生させる。高周波磁場発生コイル６は、後述図２で示す高周波回路系５１により、特定の周波数の駆動電流が流れ、高周波磁場を発生させる。
また、図１のガイドレール２５は、センサヘッド２が上に乗っており、測定対象支持台３に設置する測定対象１００の長手方向（Ｚ軸方向）に移動可能となっている。そして、図示しないボールねじと、図示しないボールねじ回転モータを備え、ボールねじ回転モータを駆動することにより、前記長手方向（Ｚ軸方向）の位置決めを行う。また、図示しないＸ軸駆動部により、Ｘ方向にも移動可能となっている。
【００２２】
次に、図２を用いて、センサヘッド２の底部の構成について更に詳しく説明する。図２は、センサヘッドの底部の構成図である。まず、図１との位置関係について説明すると、図２（Ａ）の右側方向がＺ軸であり、また、図２（Ａ）の上側方向がＸ軸方向であり、図１の装置手前側に相当する。以下、センサヘッド２の底部の構成について説明する。
【００２３】
図２（Ａ）に示すように、左側にはＮ極の磁石２１ａ、右側には、Ｓ極の磁石２１ｂが磁石ケース２１ｃの内側に備えている。この磁石ケース２１ｃは、例えばプラスチックケースで構成できる。なお、本実施形態では、この磁石ケース２１ｃの大きさは８０ｍｍ角程度である。
【００２４】
図２（Ａ）に示すように、磁石ケース２１ｃの上面には、プリント配線により形成された受信コイル８を載せる基板８０が、Ｘ軸方向に架橋して取り付けられている。この受信コイル８は、２つの引き出し電極８１、８２を備えており、この引き出し電極８１、８２から核磁気共鳴信号を電圧として取得する。また、コイル支持台６６は、点線で示すように、基板８０の、紙面の下方に位置しており（後述、図２（Ｂ）参照。）、基板８０と同じく、Ｘ軸方向に、磁石ケース２１ｃの両側を架橋して取り付けられている。
【００２５】
次に、図２（Ｂ）について説明する。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２（Ｂ）に示すように、磁石２１ａと磁石２１ｂは、ヨーク２２の上に互いに隔てて固定されている。そして磁石２１ａの磁極は図２２の上下方向（図１のＹ軸方向）にＮ極、Ｓ極となっており、磁石２１ｂの磁極は図２２の上下方向（図１のＹ軸方向）にＳ極、Ｎ極となっている。測定対象と対向する面は磁石２１ａがＮ極、磁石２１ｂがＳ極となっている。
図２（Ｂ）に示すように、この磁石２１ａ、２１ｂは、互いに隔てて設けており、それぞれ磁石ケース２１ｃに格納されている。図２（Ｂ）に示すように、磁石２１ａと、ヨーク２２と、磁石２１ａとで１周の磁気回路を形成し、互いに隔てた磁石２１ａ、２１ｂ間の空隙から静磁場を測定対象に漏洩させる。
図２（Ｂ）に示すように、磁石２１ａ、２１ｂの上方（センサヘッド２の測定対象に接近する側）には、基板８０と受信コイル８が固定されている。図２（Ｂ）に示すように、受信コイル８は、磁石２１ａと磁石２１ｂの間隔より大きく形成されている。したがって、後述する高周波磁場発生コイル６による高周波磁場により測定対象に生じた核磁気共鳴信号を、広い範囲で捉えて電圧に変換できる。
【００２６】
また、同じく図２（Ｂ）に示すように、基板８０の下にはコイル支持台６６が配置されている。コイル支持台６６にはプリントインダクタにより形成した高周波磁場発生コイル６（図３の説明参照。）が配置されている。
【００２７】
次に、図２（Ｃ）について説明する。図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。コイル支持台６６の側面には、スルーホール６２が開いており、図２（Ｂ）の点線部に示すように突き通されている。プリント配線６１は、図２（Ｃ）の上下のスルーホール６２間を結んで施されている（詳細は図３で後述する。）。また、コイル支持台６６の側面６６ｂの裏側にも同様にスルーホール６２間を結ぶプリント配線６１が施されている。
【００２８】
次に、図３を用いて、高周波磁場発生コイル６についてさらに詳しく説明する。図３はセンサヘッド２の底面図を表しており、センサヘッド２から受信コイル８および基板８０を取り除いた図を示す。図３（Ａ）に示すように、受信コイル８および基板８０の下には、コイル支持台６６がＸ軸方向に磁石ケース２１ｃを架橋して取り付けられている。
【００２９】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図３（Ｂ）に示すように、面６６ａの両側面となる面６６ｂを貫通するスルーホール６２が開いており、この両側面６６ｂにはスルーホール６２同士を結ぶプリント配線６１が施されている。また、図３（Ｂ）に示すように、スルーホール６２は、段違いに構成してスルーホール６２間の位置が重なるのを避けている。これにより、高周波磁場発生コイル６のプリント配線６１を密にすることができる。
図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。図３（Ｃ）に示すように、スルーホール６２には、ピン６３が埋め込まれており、ピン６３は、半田付け等によりプリント配線６１と電気的に接続されている。このようにして、コイル支持台６６には電導路が立体的に連続的にらせん状に形成した高周波磁場発生コイル６が、このコイルの軸方向に長軸状となるよう形成されている。これにより、図面３（Ｃ）に示すように磁場６４が測定対象の深さ方向に発生し、測定対象の深いところに共鳴点を設けることができる。
なお、本実施形態の装置では、図２、図３で示したように、受信コイル８および高周波磁場発生コイル６をＸ軸方向（装置手前、後方方向）に、磁石ケース２１ｃに架橋して配置したが、受信コイル８の基板８０、または高周波磁場発生コイル６のコイル支持台６６のいずれかをＺ軸方向に配置しても良い。このように構成しても、同様に、本実施形態の装置の効果を奏すると考えられる。
また、図２、図３では、高周波磁場発生コイル６としてプリントインダクタを用いたが、必ずしも、プリントインダクタでなくとも、本実施形態の装置の効果を奏する（後述、図６参照。）。例えば、円柱状に形成した空芯コイルであっても良い。
また、プリントインダクタは、図２で示した構成のほかにも、プリント配線の基板を積層してらせん状の電導路を長軸状に形成することができるなど他の構成も可能である。
【００３０】
また、本実施形態の装置の構成と異なるプリントインダクタの構成として、多数のプリント基板を設け、そのそれぞれに２つの穴を開け、この穴を結ぶ馬蹄形上のプリント流路を形成し、このプリント基板を積層して、これにより全体的にループ状の立体的なプリントインダクタを形成して、コイル支持台６６に埋め込むものでも良い。
【００３１】
さらに、コイル支持台６６の中央部の面６６には、プリントインダクタの中心部に穴を開けて空芯としてもよい。
【００３２】
次に図４を用いて、本実施形態の磁気共鳴装置の内部構成を説明する。図４は、本実施形態の磁気共鳴装置の内部構成図である。
高周波回路系５１は、特定の周波数の駆動電流を生成し、高周波磁場発生コイル６に電流を送る。高周波回路系５１は、発振部５１１と、送信部５１２と、高周波アンプ５１３とを含む。
発振部５１１は、例えば高安定度の水晶発振器で構成でき、これにより生成した基準信号を送信部５１２に送る。
送信部５１２は、周波数シンセサイザ、周波数コンバータ、およびパルス発生器を備えている。周波数シンセサイザは、発振部５１１で生成した基準信号を周波数変換し、所定の周波数の信号を生成する。周波数コンバータは、この所定の周波数の信号を周波数変換して、所定周波数の高周波信号（これを「ａ」とする。）を生成する。一方パルス発生器は、この高周波信号ａとは別にパルス信号（パルス幅１〜２０μ秒、１周期０．５秒から１秒）を生成する（これを「ｂ」とする。）。これらの信号ａ，ｂは変調器に入力されることにより合成され、高周波が断続する高周波信号（ＲＦパルス）が生成される。
高周波アンプ５１３は、送信部５１２が変換したＲＦパルスを増幅して駆動電流を磁気回路系５２に送る。
磁気回路系５２は、静磁場を発生させる静磁場発生部２０と、高周波磁場を発生させる高周波磁場発生コイル６を有している。前述の所定の関係を満たす場合には、当該関係を満たす環境下に置かれた測定対象１００の部位で生じる核磁気共鳴信号を電気信号として受信コイル８から取得できる。
核磁気共鳴信号受信部５３は、前記測定対象１００から発せられる核磁気共鳴信号を増幅してディジタル化を行う。核磁気共鳴信号受信部５３には前述の受信コイル８（図２参照。）と図示しない増幅部を含んでおり、この増幅部は、受信コイル８で得られた電気信号を増幅する。
また、演算処理系５４は、画像再構成部５４１とデータ処理部５４２を有している。画像再構成部５４１は、核磁気共鳴信号受信部５３が生成した受信データを画像用ディジタルデータに変換する。データ処理部５４２は、画像用ディジタルデータをＤ／Ａ変換して、映像出力を表示器に送り、表示器５５は、この映像出力を表示する。
操作部５７は、磁気共鳴装置１の動作の操作を受け付ける。そして、システム制御部５６は操作部５７からの指示を受け、上記した各部（符号５１、５３、５４）を制御する。
【００３３】
次に、図１、図４、図５を用いて、本実施形態の磁気共鳴装置の機能について説明する。まず、図１、図４を用いて、磁気共鳴装置１の機能の概略を説明する。磁気共鳴装置１は、前述の通り、核磁気共鳴現象を利用して、測定対象１００、例えば人体の水や脂肪の分布等（人体、生物に限られない。）のデータを取得する装置である。また、この核磁気共鳴現象は、測定対象１００に対して図２に示す磁石２１ａ、２１ｂにより静磁場を与え、高周波磁場発生コイル６によりラジオ波（高周波磁場）を照射することで核磁気共鳴信号が発生する。ここで、この共鳴を生じさせるための高周波磁場の周波数の条件は、静磁場の磁束密度をＢとして、ｆ＝（γ／２π）Ｂと表され、定数γの値は、個々の原子によって定まっている。したがって、特定の磁束密度に対して、特定の周波数のみしか、核磁気共鳴現象が生じないようになっている。したがって、特定の周波数の電圧を高周波磁場発生コイル６に与えると、その近傍の特定の種類の原子に核磁気共鳴現象が生じる。核磁気共鳴信号受信部５３はこれを電気信号として取得しデータ化。画像再構成部５４１は核磁気共鳴信号受信部５３により電気信号として取得した核磁気共鳴信号のデータを画像化する。
【００３４】
次に図５を用いて、測定対象上面をセンサヘッドが移動する様子を説明する。図５は、このセンサヘッドが測定対象を走査する様子についての概念図である。本実施形態の装置では、図５に示すような走査方向７２に沿って、測定対象１００の上面に高周波磁場発生コイル６が近接するようにセンサヘッド２を移動させて、測定対象１００をくなまく走査する。図５に示すように、測定単位７１ａまたは７１ｂに高周波磁場発生コイル６が近接しているときは、高周波磁場発生コイル６は、その軸方向以外の場所には、高周波磁場の磁束密度は弱くなっているから、たとえ測定単位７１ａまたは７１ｂと同じ磁束密度の部分があったとしても、この測定単位以外から得られる磁気共鳴信号の感度は低い。したがって、高周波磁場発生コイル６に高周波磁場を発生させることで、その四角の測定単位７１ａまたは７１ｂのみについて、核磁気共鳴信号を発生させることができる。そして、高周波磁場発生コイル６に接して設けている受信コイル８により、この核磁気共鳴信号を広く捕らえて、この核磁気共鳴信号を電圧に効率よく変換できる。
【００３５】
なお、本実施形態の装置では、図２、図３で示したように、受信コイル８および高周波磁場発生コイル６をＸ軸方向（装置手前、後方方向）に、磁石ケース２１ｃに架橋して配置したが、受信コイル８の基板８０、または高周波磁場発生コイル６のコイル支持台６６のいずれかをＺ軸方向に配置しても良い。このように構成しても、同様に、本実施形態の装置の効果を奏すると考えられる。
【００３６】
また、本実施形態の装置の応用として、センサヘッド単体を人体に挿入するプローブを構成し磁気共鳴装置と別筐体としても良い。以下の図６のセンサヘッド２も同様である。
【００３７】
次に、図６を用いて、本実施形態の応用に係る磁気共鳴装置の機械的構成を説明する。図６は、図１の磁気共鳴装置とは別形態の磁気共鳴装置の外観構成図であるが、静磁場発生部が異なるだけであり、図４で示した内部構成を準用できる。また、図２で示した本実施形態の高周波磁場発生コイル６および受信コイル８はそのまま応用できる。即ち、図６に示すような磁気共鳴装置１にも、図６で示すような円形の高周波磁場発生コイル６の代わりに、図２で示したような高周波磁場発生コイル６を非磁性体２７ｂに接して設けることができる（なお、図６に示すように非磁性体２７ｂは、非磁性体２７ａ、ｂのうち測定対象１００に近い側を指す。）。また受信コイル８を高周波磁場発生コイル６に接して設けることができる。このように、受信コイル８、高周波磁場発生コイル６を図６で示す装置１に適用することにより、図１で示した本実施形態の装置と同様の効果を発揮する。
【００３８】
以下、図６の磁気共鳴装置１について、構成および機能を説明する。
図６の装置のセンサヘッド２は、回転可能に支持された回転軸２８に固定され直径方向に一対の磁極を有する円柱形上の永久磁石２１ｄと、永久磁石２１ｄを回転させるモータ２６と、この永久磁石２０の周面に上下の非磁性体２７ａ、２７ｂを介して対向配置された一対のヨーク２２ａ、２２ｂとを備えている。非磁性体２７ａ、ｂはヨーク２２ａ、２２ｂ間を固定する固定部材である。
一対のヨーク２２ａ、２２ｂは、永久磁石の円周の一部を収納する凹部を有しており、永久磁石２１ｄと非磁性体２７ａ、２７ｂおよび一対のヨーク２２ａ、２２ｂとの隙間は非常に小さくなるようにして、この部分での漏れ磁束量が多くならないようにしている。
モータ２６には、永久磁石２１ｄの回転角度を正確に制御できるよう、例えばステッピングモータを使用する。また、急速に回転できるよう高トルクのものを使用する。図示しないモータ駆動部を用いて、このモータ２６の制御を行い、永久磁石２１ｄの角度を精密に制御する。
【００３９】
図６の静磁場発生部２０（第１の実施形態の装置の図２に相当するもので、主として一対のヨーク２２ａ、２２ｂと磁石２１ｄを含む。）を上記のように構成することで、磁気回路をヨーク２２ａ⇔永久磁石２１ｄ⇔ヨーク２２ｂ⇔非磁性体２７ｂ⇔ヨーク２２ａの経路で構成できる。本装置では、非磁性体２７ｂが磁気回路の空隙となり、永久磁石２１ｄの下方で、且つ非磁性体２７ａ、２７ｂの下方の周辺空間にヨーク２２ａ、２２ｂの底面から磁束が漏れ、これにより静磁場を測定対象１００に発生させる。静磁場発生部２０で発生した静磁場には、所定の高周波磁場を発生し、かつ共鳴信号を受信するための高周波磁場発生コイル６が配置されている。
【００４０】
なお、非磁性体２７ｂは、本発明の「ヨーク間の空隙」に相当する。ここでいう空隙は、磁気回路から磁場を漏洩させる空隙をいう。図６に示した実施形態の装置ではヨーク２２ａ、２２ｂ間を固定する部材、例えば非磁性体等が挿入されていても、磁場を磁気回路から漏洩させることに変わりない。
また、前述の通り、図６で示す高周波磁場発生コイル６の代わりに、図２、図３で示したような高周波磁場発生コイル６および受信コイル８、コイル支持台６６、基板８０を適用する。また、高周波磁場発生コイル６は、図６では、受信コイル８を兼ねているが、本実施形態の装置では、図２で示したような受信コイル８を適用する。
【００４１】
また、静磁場発生部と、高周波磁場発生コイル６とを有するのであれば、図１、図６に示した形状でなくても、体内に挿入して磁気共鳴を行う装置、プローブであっても、本実施形態の高周波磁場発生コイル６を適用可能である。
さらに、本実施形態で示した数値、形状は一例であり、本発明の内容を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態の磁気共鳴装置の外観構成図を示す。
【図２】本実施形態の磁気共鳴装置のセンサヘッドの底部の構成図を示す。
【図３】本実施形態の磁気共鳴装置のセンサヘッドの底部の構成図を示す。
【図４】本実施形態の磁気共鳴装置の内部構成図を示す。
【図５】センサヘッドが測定対象を走査する様子についての概念図を示す。
【図６】図１とは別形態の磁気共鳴装置の外観構成図を示す。
【符号の説明】
【００４３】
１−磁気共鳴装置
２−センサヘッド
２０−静磁場発生部
２１ａ−磁石
２１ｂ−磁石
２１ｃ−磁石ケース
２１ｄ−磁石
２２−ヨーク
２２ａ−ヨーク
２２ｂ−ヨーク
２４−センサヘッド支持部
２５−ガイドレール
２６−磁石回転モータ
２７ａ、２７ｂ−非磁性体
２８−回転軸
３−測定対象支持台
５１−高周波回路系
５１１−発振部
５１２−送信部
５１３−高周波アンプ
５２−磁気回路系
５３−核磁気共鳴信号受信部
５４−演算処理系
５４１−画像再構成部
５４２−データ処理部
５５−表示器
５６−システム制御部
５７−操作部
６−高周波磁場発生コイル
６ａ−高周波磁場発生コイル
６ｂ−市販品のコイル
６１−プリント配線
６２−スルーホール
６３−ピン
６４−磁場
６６−コイル支持台
６６ａ−面
６６ｂ−面
６７−支持軸
６８−モータ
６９ａ−高周波電圧
６９ｂ−高周波電圧
７１ａ−測定単位
７１ｂ−測定単位
７２−走査方向
８−受信コイル
８ａ−受信コイル
８０−基板
８１−引き出し電極
８２−引き出し電極
８３−核磁気共鳴信号の波形
８４−核磁気共鳴信号の波形
１００−測定対象
１０１−センサヘッドの底面
１０２−装置手前側の面
１０３−装置奥側の面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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